Tailoring a Zinc Oxide Nanorod Surface by Adding an Earth-Abundant Cocatalyst for Induced Sunlight Water Oxidation

Herein, a detailed investigation of the surface modification of a zinc oxide (ZnO) nanorod electrode with FeOOH nanoparticles dispersed in glycine was conducted to improve the water oxidation reaction assisted by sunlight. The results were systematically analysed in terms of the general parameters (light absorption, charge separation, and surface for catalysis) that govern the photocurrent density response of metal oxide as photoanode in a photoelectrochemical (PEC) cell. ZnO electrodes surface were modified with different concentration of FeOOH nanoparticles using the spin-coating deposition method, and it was found that 6-layer deposition of glycine-FeOOH nanoparticles is the optimum condition. The glycine plays an important role decreasing the agglomeration of FeOOH nanoparticles over the ZnO electrode surface and increasing the overall performance. Comparing bare ZnO electrodes with the ones modified with glycine-FeOOH nanoparticles an enhanced photocurrent density can be observed from 0.27 to 0.57 mA/cm² at 1.23 V_RHE under sunlight irradiation. The impedance spectroscopy data aid us to conclude that the higher photocurrent density is an effect associated with more efficient surface for chemical reaction instead of electronic improvement. Nevertheless, the charge separation efficiency remains low for this system. The present discovery shows that the combination of glycine-FeOOH nanoparticle is suitable and environmentally-friend cocatalyst to enhance the ZnO nanorod electrode activity for the oxygen evolution reaction assisted by sunlight irradiation.     

某些酚类的高温液相色谱行为

建立了高温液相色谱系统,在高温条件下,采用甲醇-水作为流动相,在Polymerx RP-1聚合物(PSDVB)色谱柱上考察了6种酚类样品的色谱行为.实验条件:温度40～160 ℃,流速0.2～5.5 mL/min,流动相中甲醇浓度范围40%～80%.考察了温度、流速和流动相组成对酚类样品的保留、分辨、柱效和系统压力的影响,探讨了酚类样品在聚合物柱上的热力学行为.温度升高2.35℃大约相当于流动相中甲醇浓度增加1%,可以通过改变色谱柱温度调节样品保留和改变选择性.柱温升高,降低了流动相的粘度,允许在高温条件下使用较高的流速实现快速分离.在160℃、V(甲醇):V(水)=40:60,为流动相和3 mL/min流速条件下,可于2.5 min内实现6种酚类的完全分离.     

扩散式气固分离器内两相流动数值模拟

采用RNG k-ε模型、随机颗粒轨道模型对扩散式气固分离器内的两相流动情况进行了数值模拟研究,讨论了流速对分离效率的影响,颗粒分级分离效率,颗粒轨迹,以及多个几何结构尺寸对分离效率和阻力系数的作用情况.数值模拟结果表明该类分离器流场总体成双层流动结构,分离器对4 μm以下的小颗粒分离效率较低,流速对分离效率的作用比较明显,各结构尺寸对阻力系数和分离效率的影响比较复杂,结构尺寸的取值有一定比例范围.     

基于毕业学生的信息追踪与反馈机制提高教学管理效率与人才培养质量

学生是教育的受体,学生的意见在推进课程建设、教学改革以及提升人才培养质量等方面具有重要的指导和借鉴意义。秉承立德树人的理念,以服务学生成长发展为核心,育人成果为导向,探讨做好教育的实施主体和接受主体之间互相反馈的机制和模式,对不断推动教学改革向高效率和高质量方向发展具有重要意义。着重探讨了化学学院做好毕业生信息追踪的具体路径和意见反馈模式。     

阵列波导光栅梳状带通滤波器的传输效率

在光波导模场分布高斯近似条件下,根据星形光波导耦合器的耦合特性,推导出了基于累加运算和卷积运算近似表达的阵列波导光栅梳状带通滤波器光谱响应效率的函数表达式。给出了阵列波导光栅梳状带通滤波器光谱响应效率曲线的半最大值全宽度和阵列波导光栅梳状带通滤波器的通道中心波长的光谱响应度与器件参数的关系。在输入信号光谱分布高斯近似条件下,给出了阵列波导光栅梳状带通滤波器信号通道传输效率的计算表达式和输入信号光谱宽度对阵列波导光栅梳状带通滤波器信号通道输出特性的影响。给出了物理意义明确的函数表达式,它们可为快速分析阵列波导光栅梳状带通滤波器的特性提供理论基础。     

光纤探针传输效率的研究

用实验方法测量了光纤探针的传输效率随光纤圆锥角的变化关系,给出了传输效率曲线。通过测定探针传输效率的实验可以看到,只要光纤探针的锥角在30°~55°范围内,就具有高透过率、高分辨率纳米微探针。测量了传输效率与光波波长的关系。     

大角带宽高衍射效率体全息光栅的设计和制备

高性能体全息光栅是全息波导的重要耦合元件,角带宽小、平均衍射效率不高是制约体全息光栅性能的重要因素.以不对称倾斜记录为出发点,设计并制备了大角带宽高衍射效率的体全息光栅.首先讨论在横电模式光和横磁模式光下体全息光栅的记录参数与其衍射效率的关系,找到平均衍射效率较高的记录参数范围,随后进一步分析在此范围内的记录参数与体全...     

二维钙钛矿光伏器件

有机-无机杂化卤化物钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs)由于其成本低廉、制备工艺简单、光电转换率高等优点引起了越来越多的关注,在下一代半导体光伏技术中显示出巨大的发展潜力。然而PSCs器件在商业化生产应用之前,必须解决某些关键问题,例如器件在湿度、光照和过热条件下缺乏稳定性,性能会急剧衰退。层状二维(two-dimensional, 2D)钙钛矿由于其优异的环境稳定性而受到研究人员的广泛关注。通过引入不同种类的疏水性大体积有机铵阳离子可以在钙钛矿体内形成稳定的2D结构。然而,由于绝缘有机间隔阳离子的存在,使其电荷输运能力受阻并影响光电转换性能。本文根据不同种类2D钙钛矿光伏器件的发展进程,总结了影响2D钙钛矿结构和性能的关键问题,如晶体垂直取向设计、量子阱调控和有机层间隔阳离子替换工程等。最后对2D PSCs的未来发展进行展望。     

关于吸收式碳捕集热力学机制的探索

热再生吸收式碳捕集的传统认识难以揭示其热力学机制,一种新的认识是"热-化学能"转换中存在中间能量形式.本文从热力学碳泵概念出发,对吸收式碳捕集理想系统进行了解耦,其可视为"热机-碳泵"的热力学组合,探索了极限效率的表达,并采用第二定律效率作为评价参数对已有中试试验系统进行了性能水平探索.结果表明,理想循环性能系数仅取决...     

自控液晶光阀组式光刻快门研究

通过理论推导,构建了抗蚀剂的感光特性、光源的光效与曝光量之间的数学模型,为液晶光阀代替穿孔带提供了理论依据.结合液晶光阀的工作原理和光刻快门的控制原理,对液晶光阀组的控制进行了研究并给出了其控制电路图.通过实际光刻试验,自控液晶光阀组光刻快门机构可以完成编码图案的控制,通光控制达到了预计要求,刻出的图案清晰,线条陡直.证明液晶光阀组替代穿孔带用作光刻快门是完全可行的.